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基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析 隨著電力設備的日益復雜和高效，變壓器的電磁場已經分享過，參考前文。但是電氣設備的溫度管理變得尤為重要。過高或過低的溫度都可能影響變壓器的性能和壽命。我們詳細介紹如何利用ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具，對變壓器進行精確的溫度分析。

在工作中波紋管常會因為內壓過大而產生平面失穩，平面失穩一般發生在長度與直徑之比較小的波紋管中，或者無加強型波紋管中，是指波紋所在的平面不再與波紋管的軸線保持垂直，一個或多個波紋出現傾斜或彎曲[1]。張慶等[2]提出用ANSYS有限元法對同時承受軸向、橫向和轉角位移載荷的波紋管進行內壓穩定性分析。葉陳等[3]利用 ANSYS軟件對未發生位移的波紋管平面失穩壓力進行有限元分析。

本文根據GB/T1094.10變壓器聲級測定標準，結合變壓器額定負載運行工況，基于ANSYS Workbench平臺實現了變壓器噪聲分析，從而在噪聲產生機理上進行深入研究，不僅可以在變壓器設計階段預估噪聲值，還可以為有效降低變壓器噪聲提供科學依據。 2 噪聲分析理論基礎2.1 電磁分析基礎 電磁場理論由麥克斯韋方程組（如下圖所示）來描述。

摘要：平面螺旋型線圈是無線充電系統中的重要部件。利用ANSYS Maxwell軟件對平面螺旋型線圈的電感值進行了仿真分析，在圓柱坐標系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的線圈2D和3D模型，仿真結果與實測結果相符合，說明建模方法是正確的。

，Ansys提供電磁、多物理場和系統解決方案：? 電磁性能 (損耗，力，阻抗等…)? 多物理場 (磁熱耦合，電磁‐結構結構，振動噪聲)? 系統級模型 (ECE 降階模型和隨頻率變化的ROM模型)Ansys提供一個可以對所有主要物理現象進行模擬的仿真平臺Ansys機電組件和系統解決方案Ansys的主要優勢Ansys在電力變壓器仿真方面的具體優勢

歡迎感興趣的用戶注冊參會，詳細了解如何借助 Ansys HFSS + SynMatrix，用智能仿真與自動化工作流程打造下一代低損耗平面濾波器。

下面簡單介紹從ansys軟件中導出平面四邊形四節點單元的單元剛度矩陣。 平面四邊形四節點單元示例 如圖所示，計算這兩個單元組成單元剛度矩陣，并組裝成整體剛度矩陣，求解各個節點的位移。

水工平面鋼閘門有限元ANSYS模型，附件包含完整的db文件，ansys15.0版本及以上高版本均可以打開，模型完整可以進行各種靜力動力計算。展示圖靜力計算結果云圖。

圖1 變壓器矩形及弧形屏蔽結構示意圖 采用ANSYS Maxwell軟件進行變壓器屏蔽效果的仿真分析，將所建立的模型導入到ANSYS中，設定屏蔽結構的材質為50-Q130硅鋼片，油箱的材質為Q235A低碳鋼板，設定變壓器的結構以繞組的縱向軸為中心對稱[10]，不計繞組間的相互作用。

所用計算開關變壓器模型如下圖所示，PQ型鐵芯，環型繞組和絕緣層組成；其中鐵芯尺寸長寬14mm*7mm，工作頻率為0.1MHz，通過Maxwell計算得到變壓器變比、電感 、損耗等參數、電場、磁場分布圖。最終仿真模型如下圖所示。2 設置和解決方案 2.1 啟動Ansys Electronics Desktop 1.新建工程文件Project。

利用ANSYS Workbench環境建立了變壓器仿真工作流程，沒有考慮到附加噪聲源。II. 變壓器的耦合仿真 帶油箱剖面的200kVA配電變壓器的幾何形狀如圖2a所示。變壓器鐵芯由取向硅鋼片組成，應考慮硅鋼片的各向異性。鋼板軋制方向和垂直方向的B-H曲線和磁滯伸縮曲線如圖3所示。變壓器的關鍵參數匯總如表1所示。

鐵芯中產生的感應電流，在垂直于磁通方向的平面內環流著，所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發熱。為了減小渦流損耗，變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成，使渦流在狹長形的回路中，通過較小的截面，以增大渦流通路上的電阻；同時，硅鋼中的硅使材料的電阻率增大，也起到減小渦流的作用。

在變壓器的設計過程中，除須考慮變壓器本身的磁通、電感等基本特性外，還需要綜合考慮其可能引起的 EMC 問題、本體與外圍電路系統的兼容問題、電磁損耗引起的發熱和電磁力引起的振動、噪聲等問題，最終實現變壓器的綜合設計。Ansys產品可為變壓器的上述設計問題提供綜合的仿真分析環境。

鐵芯中產生的感應電流，在垂直于磁通方向的平面內環流著，所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發熱。為了減小渦流損耗，變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成，使渦流在狹長形的回路中，通過較小的截面，以增大渦流通路上的電阻；同時，硅鋼中的硅使材料的電阻率增大，也起到減小渦流的作用。

Ansys Mechanical結構FEA軟件和Ansys Fluent流體仿真軟件：為電機的物理設計提供更詳細和定制的后處理仿真。Ansys ConceptEV設計和仿真平臺：用于仿真電動汽車動力總成的專用工具。它可幫助系統及組件設計工程團隊從設計流程初始階段就基于與需求相關聯的共享系統仿真進行協作，使用戶能夠為不同的整車架構候選方案以及其他更多應用制定相應的電機設計規范。

有高壓電解電容、安規電容、薄膜電容、雙絕緣Y電容、輸出濾波的固態電容、PFC電感、平面變壓器等基礎器件。 其中這些基礎元器件中最有意思的是平面變壓器的應用，不同于傳統變壓器，平面變壓器是直接設計在PCB小板上，并且貫通這個主板，好處就是非常節省PCB空間。

除了環保部的兩個關于噪聲排放的標準外，建設部2006年3月1日施行的強制標準《GB 50368-2005住宅建筑規范》中對住宅噪聲和隔聲有如下規定： 住宅應在平面布置和建筑構造上采取防噪聲措施。臥室、起居室在關窗狀態下的白天允許噪聲級為50dB(A聲級)，夜間允許噪聲級為40dB(A聲級)。電梯不應與臥室、起居室緊鄰布置。